Образовательный стандарт томского политехнического университета

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3

ЕН.00. Общие математические и естественнонаучные дисциплины (2054 часа)

ЕН.01 Математика (666 часов)

Федеральные требования:

алгебра: основные алгебраические структуры, векторные пространства и линейные отображения, булевы алгебры; геометрия: аналитическая геометрия, многомерная евклидова геометрия, дифференциальная геометрия кривых и поверхностей, элементы топологий; дискретная математика: логические исчисления, графы, теория алгоритмов, языки и грамматики, автоматы, комбинаторика; анализ: дифференциальное и интегральное исчисления, элементы теории функций и функционального анализа, теория функций комплексного переменного, дифференциальные уравнения; вероятность и статистика: элементарная теория вероятностей, математические основы теории вероятностей, модели случайных процессов, проверка гипотез, принцип максимального правдоподобия, статистические методы обработки экспериментальных данных.

Университетские требования:

теория функций комплексного переменного: Комплексные числа и действия над ними, понятие функции комплексного переменного, элементарные функции комплексного переменного, производные функции комплексного переменного, условия Коши-Римана, интегрирование функций комплексного переменного, интегральная формула Коши, ряд Лорана, классификация изолированных особых точек, понятие вычета, вычисление вычетов, основная теорема о вычетах, применение вычетов к вычислению интегралов; преобразование Лапласа: оригинал и изображение, основные теоремы операционного исчисления, применение преобразования Лапласа к решению дифференциальных уравнений; Дискретное преобразование Лапласа: основные свойства дискретного преобразования, применение дискретного преобразования Лапласа к решению разностных уравнений.

ЕН.02 Информатика (270 часов)

Федеральные требования:

базовые понятия информатики; информационные системы и технологии; технические и программные средства информатики; информационное окружение; прикладные программные системы; текстовые, графические и табличные процессоры; системы управления базами данных; введение в информационные технологии; программные системы в научных исследованиях; использование пакетов для математических и инженерных расчетов; информационные технологии в сетях и системах ЭВМ; основы компьютеризации производства; перспективы развития информационных систем и технологий; технологии искусственного интеллекта.

Университетские требования:

архитектура ЭВМ как программно-аппаратного комплекса, структурная схема ЭВМ: процессор, память, каналы и интерфейсы ввода-вывода, периферийные устройства, логические и арифметические основы ЭВМ, язык программирования Паскаль, понятие операционной системы (ОС), операционная система MS DOS, знакомство с OC WINDOWS; стандартные и пользовательские типы данных; работы с множествами, массивами, строками, записями и файлами; динамические переменные и указатели; отладка и тестирование программ; новые направления в области создания языков программирования и стандартное программное обеспечение своей профессиональной деятельности.

ЕН.0З Физика (522 часа)

Федеральные требования:

физические основы механики: понятие состояния в классической механике, уравнения движения, законы сохранения, основы релятивистской механики, принцип относительности в механике, кинематика и динамика твердого тела, жидкостей и газов;

электричество и магнетизм: электростатика и магнитостатика в вакууме и веществе, уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме, материальные уравнения, квазистационарные токи, принцип относительности в электродинамике;

физика колебаний и волн: гармонический и ангармонический осциллятор, физический смысл спектрального разложения, кинематика волновых процессов, нормальные моды, интерференция и дифракция волн, элементы Фурье оптики;

квантовая физика: корпускулярно-волновой дуализм, принцип неопределенности, квантовые состояния, принцип суперпозиции, квантовые уравнения движения, операторы физических величин, энергетический спектр атомов и молекул, природа химической связи;

статистическая физика и термодинамика: три начала термодинамики, термодинамические функции состояния, фазовые равновесия и фазовые превращения, элементы неравновесной термодинамики, классическая и квантовые статистики, кинетические явления, системы заряженных частиц, конденсированное состояние.

Университетские требования:

принцип действия, конструкция управление ускорителями заряженных частиц: бетатрона синхротрона, циклотрона, линейного ускорителя, физические приборы и оборудование, измерение физических величин и обработка результатов измерений; моделирования некоторых физических явлений на персональном компьютере, элементы физики твердого тела, физика элементарных частиц.

ЕН.04 Химия (144 часа)

Федеральные требования:

химические системы : растворы , дисперсные системы, электрохимические системы, катализаторы и каталитические системы ,полимеры , олигомеры и их синтез;

химическая термодинамика и кинетика: энергетика химических процессов , химическое и фазовое равновесие, скорость реакции и методы ее регулирования , колебательные реакции;

реакционная способность веществ: химия и периодическая система элементов, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ, химическая связь, комплиментарность;

химическая идентификация: качественный и количественный анализ, аналитический сигнал, химический, физико-химический и физический анализ.

Университетские требования:

химия конструкционных, электротехнических и полупроводниковых материалов; электрохимические процессы; химия и охрана окружающей среды.

ЕН.05 Экология (72 часов)

Федеральные требования:

биосфера и человек: структура биосферы, экосистемы, взаимоотношения организма и среды, экология и здоровье человека; глобальные проблемы окружающей среды; экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы; основы экономики природопользования; экозащитная техника и технологии; основы экологического права, профессиональная ответственность; международное сотрудничество в области окружающей среды.

Университетские требования:

экологическая ситуация в Томске и области, учет и оценка объемов образующихся отходов производства и отработанных продуктов на предприятиях, в учреждениях и организациях, планирование охраны окружающей среды, финансирование и материально-техническое обеспечение природоохранных программ, координация деятельности экологических служб предприятий и организаций; результаты экологической экспертизы проектов на территории Томской области, права и обязанности государственных контролирующих органов.

ЕН.06 Теоретическая механика (108 часов)

Федеральные требования:

аксиомы статики; приведение систем сил к простейшему виду; условия равновесия; кинематика точки; кинематика твердого тела; сложное движение точки; общие теоремы динамики; динамика твердого тела; основы аналитической механики.

Университетские требования:

кинематика и динамика степеней подвижности промышленных роботов.

ЕН.07 Математические основы теории систем (135 часов)

Федеральные требования:

математические модели взаимодействующих объектов различной природы, сигналов и воздействий, непрерывных и дискретных динамических систем, логических и функциональных преобразований; теоретико-множественные, алгебраические, логические, вероятностные и другие аналитические средства описания систем; математические методы исследования различных моделей; методы анализа систем, описываемых дифференциальными и конечно-разностными уравнениями, соотношениями для изображений по Лапласу переменных систем, графами; основы теории случайных процессов в непрерывных и дискретных системах; методы конечномерной оптимизации, алгоритмы численной оптимизации, элементы теории оптимального управления.

Университетские требования:

комбинационный и последовательный автоматы, построение функциональных схем комбинационных устройств с минимальным количеством элементов, представление и анализ сигналов во временной и частотных областях, описание динамических систем в различных формах, методы получения динамических характеристик, статистический метод определения динамических характеристик объектов управления, элементы математической логики, алгебра высказываний, булевы функции, элементы теории вероятностей, элементы математической статистики, элементы функционального анализа.

ЕН.8.1 Программное обеспечение персональных ЭВМ, дисциплина по выбору (135 часов)

Программы САПР: PCAD, AutoCAD, MathCad. Определение базы данных. Табличная структура базы данных. Поля и записи. Ключи. Определение данных, обработка данных, управление данными. Базы данных на Delphi и Access: методика создания, этапы разработки.

ЕН.8.2 Компьютерная технология инженерного труда, дисциплина по выбору (135 часов)

Основные виды и операции интеллектуальной инженерной деятельности. Программное обеспечение ПЭВМ. Решение инженерных вычислительных задач. Пакеты Eureka, MathCad, Matematika. Интегрированный программный пакет Microsoft Office. Графические редакторы. Задачи САПР и программные средства САПР.

ЕН.09 Моделирование и анализ сложных систем (126 часов)

Университетские требования:

имитационное моделирование; формальные модели сложных систем; сети Петри и моделирование систем; Е-сети, программные средства Е-сетевого моделирования; математическое моделирование технических систем; Марковские модели; метод Монте-Карло; генераторы случайных чисел; методология структурного анализа и проектирования.

ОПД.00 Общепрофессиональные дисциплины (2176 часов)

ОПД.01 Инженерная графика (198 часов)

Федеральные требования:

задачи геометрического моделирования; отображение геометрической модели в чертеже; аппарат проецирования, комплексный чертеж; точка, прямая, плоскость, линия, поверхность, их пересечения, развертки; разрезы, сечения; способ замены плоскостей проекций; метрические задачи; позиционные задачи; аксонометрические проекции; интерактивная компьютерная графика на персональных компьютерах; компьютерная графика как подсистема систем автоматизированного проектирования.

Университетские требования:

автоматизация конструкторского проектирования, краткая характеристика и назначение наиболее распространенных пакетов программ в области конструирования.

ОПД.02 Безопасность жизнедеятельности (96 часов)

Федеральные требования:

теоретические, организационные и правовые основы безопасности жизнедеятельности; человек и среда обитания; основы физиологии труда и комфортные условия жизнедеятельности; безопасность и экологичность технических систем; безопасность в чрезвычайных ситуациях; управление безопасностью жизнедеятельности; анатомо-физиологические воздействия на человека вредных факторов.

Университетские требования:

устройство систем производственного освещения с учетом климатических условий Западной Сибири, влияние радиационно-опасных производств СХК на радиационную безопасность на рабочих местах и в населенной местности, травматизм в Томске и Томской области, планирование и финансирование мероприятий по охране труда на предприятиях, природоохранные мероприятия и примеры экозащитной техники и технологий на предприятиях Томска и области.

ОПД.03 Прикладное программирование (126 часов)

Федеральные требования:

программирование и основы алгоритмизации; понятие абстрактных языков и спецификаций; синтаксис и семантика языка; основы типизации и структуризации данных; принципы структурного и модульного программирования; сложные модели данных (списки, деревья, сети); проектирование алгоритмов (основные принципы и методологические подходы); основные классы программных алгоритмов; организация программных средств; перспективы программных технологий; объектно-ориентированное программирование.

Университетские требования:

современная технология программирования: структурное программирование, стандартные логические структуры, метод пошаговой детализации, тестирование и отладка программ, объектно-ориентированное программирование; язык программирования Си; библиотека Turbo-Vision; система Borland Pascal в среде Windows, система программирования Borland С++.

ОПД.04 Теоретическая электротехника (288 часов)

Федеральные требования:

законы теории цепей; анализ резистивных цепей; расчет переходных процессов во временной области; анализ установившегося синусоидального режима; явление резонанса; частотные характеристики цепей; использование преобразования Лапласа для анализа цепей; передаточная функция и ее связь с дифференциальными уравнениями; методы расчета сигнала по спектру: спектральный метод анализа цепей, неискажающие дифференцирующие и интегрирующие цепи, спектры видеоимпульсов и радиоимпульсов; индуктивно-связанные многополюсные цепи; анализ активных цепей с зависимыми источниками и операционными усилителями; нелинейные резистивные цепи: методы расчета, анализа и синтеза цепей с диодами, решение функциональных уравнений нелинейных электрических цепей; переменное электромагнитное поле, поверхностный эффект и эффект близости; электромагнитное экранирование.

Университетские требования:

понятие обобщенной ветви, матрицы электрической цепи, методы контурных токов и узловых потенциалов в матричной форме, расчет электрических цепей на ЭВМ; электрические цепи с негармоническими периодическими сигналами; дискретные спектры, расчет цепей с несинусоидальными периодическими сигналами; четырехполюсники: основные уравнения линейного пассивного четырехполюсника; законы коммутации: анализ разветвленной цены методом переменных состояния, ступенчатая и импульсная функции, переходная и импульсная характеристики цены, определение реакций при действии сигналов произвольной формы.

ОПД.05 Электроника (198 часов)

Федеральные требования:

основной элементный базис аналоговых и цифровых интегральных микросхем: усилители постоянного и переменного тока, генераторы, активные фильтры, стабилизаторы напряжения и тока и другие аналоговые элементы на базе интегральных операционных усилителей; комбинированные схемы: кодовые преобразователи, шифраторы и дешифраторы, мультиплексоры и де мультиплексоры, сумматоры, цифровые компараторы, постоянные запоминающие устройства; последовательностные устройства: триггеры, счетчики, регистры; аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи и другие элементы на базе цифровых интегральных микросхем; основы расчета и проектирования; энергетические аспекты электроники; особенности построения и расчета мощных выходных каскадов, мощных интегральных усилителей, источников вторичного электропитания.

Университетские требования:

новые твердотельные преобразователи физических величин в электрический сигнал: тензочувствительные элементы на твердых растворах ArGa, автодинные датчики на диодах Ганна, датчики Холла, современные аппаратные средства сопряжения твердотельных преобразователей с персональной ЭВМ.

ОПД.06 Электромеханические системы (180 часов)

Федеральные требования:

электромеханическая система как совокупность электрической и механической частей; задачи и способы управления координатами электромеханической системы, моментом и скоростью движения, положением исполнительного органа; структуры и компоненты управляемой электромеханической системы; уравнения движения; электропривод как управляемая электромеханическая система; одно-массовая и двух массовая механические системы; механика электропривода; элементы силовой части, их математическое описание; характеристики электроприводов постоянного и переменного тока; принципы построения и реализации замкнутых электромеханических систем: принципы подчиненного регулирования, независимое управление координатами; статические и динамические характеристики, методы расчета и настройки.

Университетские требования:

вентильные электроприводы: вентильный электродвигатель, механическая характеристика, силовая схема вентильного электропривода, регулирование чистоты вращения; шаговые электроприводы; информационно-измерительная система электропривода: датчики тока, частоты вращения, положения; элементы и узлы электрической защиты электродвигателей и схем управления; типовые узлы схем автоматического управления электродвигателями постоянного и переменного тока.

ОПД.07 Теория управления (432 часа)

Федеральные требования:

содержание задач управления; классификация систем управления; модели и характеристики систем автоматического управления; анализ систем автоматического управления; устойчивость, управляемость, наблюдаемость, инвариантность, чувствительность; показатели качества: корневые, частотные, интегральные; синтез линейных систем управления; модальное управление, модели дискретных сигналов и систем, основы теории нелинейных систем, нелинейные модели, методы фазового пространства и гармонической линеаризации, стохастические системы.

Университетские требования:

характеристики случайных процессов и их преобразование линейными динамическими звеньями; основы анализа линейных импульсных систем, принципы построения оптимальных и адаптивных систем управления; использование аналогового вычислительного комплекса АВК-6 для анализа систем автоматического управления.

ОПД. 08 ЭВМ и вычислительные системы (144 часа)

Федеральные требования:

архитектура ЭВМ и систем; функциональная организация ЭВМ; архитектура аппаратных средств ЭВМ и систем; многомашинные и многопроцессорные системы; системное программное обеспечение ЭВМ; архитектура и характеристики ЭВМ; пользование системными ресурсами ПЭВМ; системный блок ПЭВМ; периферийное оборудование ПЭВМ; драйверы внешних устройств; организация последовательного порта связи с протоколом.

Университетские требования:

принцип программного управления, архитектура ЭВМ 4-го поколения, ввод-вывод информации, языки программирования и трансляторы, распределенные, многопроцессорные и многомашинные ЭВМ и комплексы, локальные вычислительные сети.

ОПД.09 Метрология (108 часов)

Федеральные требования:

общие вопросы измерительной техники; основные понятия и определения; погрешности измерений; основы метрологического обеспечения; средства метрологического обеспечения: методы, методики, технические средства; метрологические нормативы; электрические средства измерений; классификация средств измерений и государственная система приборов; характеристики средств измерений и государственная система приборов; характеристики средств измерений и их нормирование; сигналы измерительной информации; структурные схемы и свойства средств измерений в статическом режиме; средства измерений в динамическом режиме; меры и измерительные преобразователи электрических величин; электромеханические приборы; термоэлектрические и выпрямительные приборы; электронные аналоговые приборы и преобразователи; электронно-лучевые осциллографы; мосты и компенсаторы; цифровые измерительные устройства; регистрирующие приборы и устройства; измерительные информационные системы; измерительно-вычислительные средства; измерения физических величин; подготовка измерительного эксперимента; цель эксперимента; обработка результатов измерений.

ОПД 10.1 Дискретные устройства и микропроцессоры (198 часов)

Университетские требования:

реализация простых дискретных автоматов и дискретных автоматов с памятью на микросхемах средней интеграции; абстрактный автомат с памятью, автоматы Мили и Мура, описание автоматов таблицами, с помощью графов и ГСА; структурный автомат с памятью; эффект гонок; распределители импульсов; цифровые системы с микропрограммными автоматами; структурная схема МПА, формат микрокоманд, структура БИС секции управления адресом, счетчик циклов, структура операционного автомата ЭВМ с тремя регистрами и АЛУ, сравнительный анализ конвейерных структур МПА; сравнительный анализ микропроцессоров зарубежных фирм.

ОПД 10.2 Цифровая схемотехника (198 часов)

Университетские требования:

устройства цифровой техники; системы передачи информации; основы теории конечных автоматов: синтез примитивных автоматов, логико-математические методы комбинационных устройств, функционально-полные наборы логических элементов и базы представления логических функций, многофункциональные логические элементы и модули; виды и типы схем; методы реализации устройств на различных функционально-полных наборах логических элементов и модулях, автоматы типа Мура, Мили, задача синтеза и ее решение, сравнительная оценка устройств аналоговой и цифровой техники; Булева алгебра; минимизация логических функций визуально матричным методом; универсальные логические модули в интегральном исполнении; полные декодеры, мультиплексоры-селекторы, ППЗУ, ПЛМ; методы синтеза устройств на этих модулях.

ОПД.11 Моделирование систем управления (112 часов)

Федеральные требования:

классификация моделей по характеру и способу использования; основные понятия теории моделирования; Канонические формы математических моделей; методы упрощения моделей; задачи и цели исследования математических моделей, математические методы моделирования; методы исследования линейных и нелинейных моделей автоматических систем; имитационное моделирование; планирование имитационных экспериментов; формализация и алгоритмизация процессов; статистическое моделирование: оценка точности и достоверности результатов моделирования, инструментальные средства.

Blog

Образовательный стандарт томского политехнического университета

Содержание

ЕН.00. Общие математические и естественнонаучные дисциплины (2054 часа)